JPH11287284A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防振装置のこもり音低減効果を向上する。 【解決手段】 内部に液体１６が封入された主液室１２
と副液室１３を振動板１１により離隔するとともに、シ
ェイクオリフィス１４で連通させる。エンジンマウント
１への入力振動に応じてデューティ制御された駆動パル
ス信号を駆動回路２４から電磁コイル２３に入力し、可
動鉄心７をパルス波形で振動させる。振動板１１の上部
中央に弾性隔膜１７を設け、隔膜１７によって液体１６
から離隔された空気室１８を設ける。振動板１１が動き
始める時に、空気室１８の空気が圧縮あるいは膨張する
ので、主液室１２の液体１６に伝わる力がなまされ、液
体１６の圧力変化が波形になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力される振動特
性に応じて防振特性を可変制御可能な液体封入式の防振
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等では、内燃機関を車体側に支承
する装置として、内燃機関のアイドル振動やエンジンシ
ェイク等の種々の振動が車体側へ伝達されるのを防止す
るために、種々の振動特性に応じた防振特性を実現する
可変防振支承装置が用いられている。

【０００３】このような可変防振支承装置としては、特
開平６−３３９８７号公報に開示された液体封入式の防
振装置等が知られている。この公報に開示された防振装
置は、支持部材としての弾性基体を備え、この弾性基体
の内部には液体が封入された主液室と副液室が設けら
れ、主液室と副液室は制限通路（オリフィス）で連通さ
れ、主液室を画成する隔壁の一部が振動板で形成され、
この振動板が電磁アクチュエータによって振動せしめら
れるように構成されている。

【０００４】そして、内燃機関の振動が防振装置に入力
されると、弾性基体が弾性変形して主液室が拡縮し、主
液室と副液室に封入された液体が制限通路を行き来し、
液体が制限通路内で共振することによって減衰力が生
じ、エンジン振動が吸収される。

【０００５】また、前記振動板に、内燃機関から防振装
置に入力される振動と逆位相の振動を与えて、主液室の
液圧が上昇しないようにすることによって、制限通路の
中を液体が流れなくなるような高い周波数の振動が入力
しても動バネ定数が高くなることはなく、周波数の高い
振動が吸収される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
振動は正弦波に近いことから、前記防振装置の振動板も
正弦波振動させるのが効果的である。そのため、前記防
振装置では、振動板を駆動する電磁アクチュエータの電
磁石に正弦波形の駆動信号を入力するようにしており、
電磁石への正弦波駆動信号を得るために変調機を必要と
している。

【０００７】このように、変調機を用いて正弦波駆動信
号を生じさせ電磁石に入力するという構成にすると、シ
ステムが複雑になり、防振装置も大型化し、コストアッ
プになる。

【０００８】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、構造が簡単で、装置を小型化でき、防振特性に
優れた液体封入式の防振装置を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明に係る防振
装置は、内部に液体が封入された液室と、入力振動に応
じて振動せしめられる電気駆動振動子と、前記電気駆動
振動子により直接駆動され前記液室の液圧を変えて動バ
ネ定数を可変する振動部材、とを備えた液体封入式の防
振装置において、入力振動に応じてデューティ制御され
た駆動パルス信号を前記電気駆動振動子に入力する信号
入力手段と、前記電気駆動振動子の振動により前記液室
に伝達される振動を機械的になます振動特性変化手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】前記信号入力手段から前記電気駆動振動子
に駆動パルス信号が入力されると、電気駆動振動子はパ
ルス波形で振動するが、電気駆動振動子の振動は振動特
性変化手段によりなまされて液室に伝達される。これに
より液室に伝達される振動波形を波状にすることができ
るとともに、高次成分の振動が出にくくなり、その結
果、電気駆動振動子への駆動信号がパルス信号であるに
も拘わらず、こもり音の悪化を防止することができる。
電気駆動振動子の駆動信号を正弦波信号にする必要がな
いので、電気駆動振動子を含むアクチュエータ部分の構
成を簡略化でき、小型化できる。また、万一、電気駆動
振動子を含むアクチュエータ部分が故障しても、外力に
よる液室の振動がなまされて電気駆動振動子に伝達され
るため、アクチュエータ部分に過剰な振動が加わること
を防止できる。

【００１１】前記振動特性変化手段は、前記液室内に設
けることが可能である。このようにすると、振動特性変
化手段によってなまされた振動が直接に液室内に作用す
るので、振動低減効果が大きい。

【００１２】前記振動特性変化手段は、前記振動部材に
形成され前記液室から弾性隔膜を介して離隔されている
空気室で構成することもできる。このようにすると、構
成が簡単であり、また、空気室の損傷は防振装置の振動
低減機能に致命的な影響を与えることがない。

【００１３】前記振動特性変化手段は、前記電気駆動振
動子と前記振動部材との間に設けることも可能である。
このようにすると、振動特性変化手段を液室の外に設置
することが可能になり、メンテナンス性を良くすること
が可能である。

【００１４】また、振動特性変化手段として、流体の絞
りや共鳴効果を利用して振動を機械的になます手段を採
用することも可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液体封入式の
防振装置の実施の形態を図１から図５の図面に基いて説
明する。尚、以下の各実施の形態における防振装置は、
自動車用内燃機関を車体に支承する際に使用されるエン
ジンマウントとしての態様である。

【００１６】〔第１の実施の形態〕初めに、防振装置と
してのエンジンマウント１の構成を図１及び図２に基づ
いて説明する。エンジンマウント１は、剛体からなる筒
状のケーシング２を有し、ケーシング２の軸方向略中央
に剛体からなる仕切板３が固定されている。この仕切板
３よりも図中上方が防振部４であり、図中下方がアクチ
ュエータ部５である。

【００１７】仕切板３の中央には筒状のシール部材６が
貫通固定されており、このシール部材６に可動鉄心（電
気駆動振動子）７が液密に摺動自在に貫通している。仕
切板３の上方には、ゴム等の弾性材料からなるダイヤフ
ラム８が配置されており、ダイヤフラム８の中央部はシ
ール部材６の外周面に固定され、ダイヤフラム８の外周
部はケーシング２の内周面に固定されている。

【００１８】一方、ケーシング２の上部内側には、ゴム
等の弾性材料からなる傘形の弾性基体９が固定されてい
る。弾性基体９の中央部は開口しており、この開口部に
エンジン側取付用ブラケット１０が接合されている。

【００１９】ケーシング２の内部であってダイヤフラム
８と弾性基体９及びブラケット１０との間に形成される
空間は液室になっており、この液室は、振動板（振動部
材）１１によってその上側の主液室１２と下側の副液室
１３に離隔され、さらに主液室１２と副液室１３はシェ
イクオリフィス１４によって連通されている。

【００２０】詳述すると、ケーシング２の内周面であっ
てダイヤフラム８と弾性基体９との間に位置する部位に
は、剛体からなるシェイクオリフィス１４が固定されて
いる。このシェイクオリフィス１４はケーシング２の内
周面に沿ってリング状をなし、内部が液通路１４ａにな
っていて、シェイクオリフィス１４の上面側で開く第１
開口１４ｂと下面側で開く第２開口１４ｃが、図２に示
すように、周方向１８０度離間して設けられて構成され
ている。このシェイクオリフィス１４の内周面に、ゴム
等の弾性材料からなるリング状の連結部材１５を介し
て、剛体からなる振動板１１が取り付けられている。し
たがって、正確に言えば、主液室１２と副液室１３は、
振動板１１と連結部材１５とシェイクオリフィス１４に
よって離隔されるとともに、シェイクオリフィス１４の
液通路１４ａを介して連通されることになる。

【００２１】主液室１２と副液室１３には液体１６が封
入されており、液体１６は、第１開口１４ｂ、液通路１
４ａ、第２開口１４ｃを介して主液室１２と副液室１３
とを行き来することができる。

【００２２】振動板１１の中央下面には、前記可動鉄心
７の上端が連結固定されている。一方、振動板１１の中
央上面には、ゴム等の弾性材料からなる略半球殻状の隔
膜１７が取り付けられており、振動板１１と隔膜１７と
の間に空気室（振動特性変化手段）１８が形成されてい
る。

【００２３】ケーシング２の下部内側には剛体からなる
閉塞板１９が固定されており、閉塞板１９の中央開口に
は剛体からなる筒状のガイド２０が固定され、このガイ
ド２０の孔に前記可動鉄心７の下端が摺動自在に挿入さ
れている。

【００２４】さらに、可動鉄心７には、ガイド２０から
上方に所定寸法離間した位置に可動板２１が固定されて
おり、シール部材６と可動板２１との間において可動鉄
心７を巻回するように設けられたコイルスプリング２２
によって、可動鉄心７は閉塞板１９に接近する方向に付
勢されている。

【００２５】また、ケーシング２の内周面であって、可
動板２１から上方に所定寸法離間した位置には、電磁コ
イル２３が取り付けられており、この電磁コイル２３に
は駆動回路（信号入力手段）２４からデューティ制御さ
れた駆動パルス信号（図３参照）が入力されるようにな
っている。電磁コイル２３に駆動パルス信号を入力する
と、ＯＮ状態では電磁コイル２３が励磁され、可動板２
１を引き付ける方向の磁着力が発生し、可動板２１がコ
イルスプリング２２の弾性に抗して図中上方に引き付け
られることにより可動鉄心７も上昇し、ＯＦＦ状態では
電磁コイル２３は非励磁となって前記磁着力が消滅し、
可動板２１及び可動鉄心７はコイルスプリング２２の弾
性によって図中下方に押し戻される。

【００２６】このエンジンマウント１は、エンジン取付
用ブラケット１０によって内燃機関に取り付けられ、ケ
ーシング２の下部外周部が図示しないブラケットを介し
て車体に取り付けられ、使用される。

【００２７】次に、このエンジンマウント１の作用を説
明する。内燃機関の振動がエンジンマウント１に入力さ
れると、弾性基体９が弾性変形して主液室１２が拡縮
し、主液室１２と副液室１３に封入された液体１６がシ
ェイクオリフィス１４の液通路１４ａを行き来し、液体
が液通路１４ａ内で共振することによって減衰力が生
じ、内燃機関の振動が吸収される。

【００２８】また、このエンジンマウント１では、内燃
機関の振動に応じて振動板１１を振動させて主液室１２
の液圧変化を小さく抑えることにより、周波数の高い振
動を吸収するようにしており、そのために所定に制御さ
れた駆動パルス信号が制御回路２４から電磁コイル２３
に入力されるようになっている。

【００２９】詳述すると、内燃機関の振動によりエンジ
ンマウント１には引っ張り方向の力と圧縮方向の力が交
互に作用する。内燃機関の振動によりエンジンマウント
１に引っ張り方向の力が加わると主液室１２の液圧が減
圧するので、エンジンマウント１に引っ張り方向の力が
作用する時には電磁コイル２３に駆動パルス信号のＯＮ
状態が入力されるように駆動パルス信号を制御し、これ
により振動板１１を上昇させて、主液室１２の液圧を増
圧する。このようにすると、主液室１２の液圧変化が小
さくなり、伝達される力がより小さくなる。また、エン
ジンマウント１に圧縮方向の力が加わると主液室１２の
液圧は増圧するので、エンジンマウント１に圧縮方向の
力が作用する時には電磁コイル２３に駆動パルス信号の
ＯＦＦ状態が入力されるように駆動パルスを制御し、こ
れにより振動板１１を下降させて、主液室１２の液圧を
減圧する。このようにすると、主液室１２の液圧変化が
小さくなり、伝達される力がより小さくなる。その結
果、周波数の高い内燃機関の振動がエンジンマウント１
によって吸収される。

【００３０】ところで、このエンジンマウント１におい
ては、図３に示すように、振動板１１は電磁コイル２３
の駆動パルス信号のＯＮ−ＯＦＦに対応してパルス波形
の振動となるが、振動板１１の中央上部に隔膜１７を介
して空気室１８が設けられていることにより、振動板１
１が上昇し始める時には空気室１８の空気が圧縮され、
振動板１１が下降し始める時には圧縮されていた空気室
１８の空気が膨張するため、主液室１２の液体１６に伝
わる力（即ち、液体１６の圧力）はなまされ、正弦波に
近い波形となり、高次成分の振動が出にくくなる。

【００３１】仮に空気室１８が存在しないと、主液室１
２の液体１６に伝わる力もパルス波形となるため、高次
成分の振動が発生し、この高次成分の振動がこもり音の
悪化を招くが、上述したようにこのエンジンマウント１
においては高次成分の振動が出にくいため、振動板１１
の振動に起因してこもり音が悪化するという事態を回避
することができる。

【００３２】特に、この実施の形態では、空気室１８が
主液室１２の内部に設けられた構造になっており、空気
室１８の振動が隔膜１７を介して直接に主液室１２の液
体１６に作用するため、振動低減効果が大きい。

【００３３】また、電磁コイル２３の駆動信号波形にパ
ルス波形を用いることができ、正弦波信号への追従性を
必要としないため、駆動回路２４を含めたアクチュエー
タ部５を小型、簡素化することができ、さらに、変調機
が不要であるため、コスト低減を図ることもできる。

【００３４】また、万が一、このエンジンマウント１の
アクチュエータ部が故障して作動しなくなった場合に
は、内燃機関の振動による主液室１２の液体１６の振動
がなまされて可動鉄心７及び可動板２１に伝わるため、
これらの過剰な振動が抑制され、アクチュエータ部５が
保護される。

【００３５】尚、このエンジンマウント１においては、
万が一、隔膜１７が損傷して空気室１８の密閉が破られ
ても、エンジンマウント１の振動低減機能に致命的な影
響を与えることはない。

【００３６】上述したエンジンマウント１においては、
空気室１８に空気を封入したが、空気以外の気体であっ
ても構わない。

【００３７】〔第２の実施の形態〕次に、図４を参照し
て本発明に係る防振装置の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態のエンジンマウント１では振動板
１１の上部中央に空気室１８を設けたが、第２の実施の
形態のエンジンマウント１では、空気室１８を設ける代
わりに、可動鉄心７と振動板１１との間にダンパ（振動
特性変化手段）３０を設けている。

【００３８】詳述すると、この第２の実施の形態におけ
る可動鉄心７はシール部材６に達しておらず、可動鉄心
７の上端にはダンパシリンダ３１が固定されている。一
方、振動板１１の下部中央には下方に延びるロッド２６
が固定されており、このロッド２６はシール部材６を液
密に摺動自在に貫通し、下端にダンパピストン３２を備
えている。そして、ダンパシリンダ３１内にダンパピス
トン３２が液密に摺動自在に挿入され、ダンパシリンダ
３１とダンパピストン３２とで囲繞されたダンパ室３３
にオイルが封入されている。したがって、ダンパ３０は
仕切板３と可動板２１との間に位置している。

【００３９】このようにダンパ３０を設けると、電磁コ
イル２３に駆動パルス信号を入力して可動鉄心７をパル
ス波形で振動させても、その振動はダンパ３０の作用に
よりなまされてロッド２６に伝達されるので、空気室１
８を設けた第１の実施の形態の場合と同様に、主液室１
２の液体の圧力変化をなました波形にすることができ、
こもり音の悪化を防止することができる。

【００４０】この第２の実施の形態のエンジンマウント
１の場合には、ダンパ３０が液室の外に設けられている
ので、ダンパ３０のメンテナンスが容易であるという利
点がある。

【００４１】尚、ダンパ３０以外の構成については第１
の実施の形態と同じであるので、図中、同一態様部分に
同一符号を付して説明を省略する。上述の実施の形態で
はダンパ室３３にオイルを封入しているが、ダンパ室３
３内に封入するものはオイル以外の液体であってもよい
し、気体であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係る防振装置によれば、内部に
液体が封入された液室と、入力振動に応じて振動せしめ
られる電気駆動振動子と、前記電気駆動振動子により直
接駆動され前記液室の液圧を変えて動バネ定数を可変す
る振動部材、とを備えた液体封入式の防振装置におい
て、入力振動に応じてデューティ制御された駆動パルス
信号を前記電気駆動振動子に入力する信号入力手段と、
前記電気駆動振動子の振動により前記液室に伝達される
振動を機械的になます振動特性変化手段と、を備えたこ
とにより、電気駆動振動子への駆動信号がパルス信号で
あるにも拘わらず、こもり音の悪化を防止することがで
きるという優れた効果が奏される。さらに、電気駆動振
動子を含むアクチュエータ部分の構成を簡略化でき、小
型化できるという効果もある。

【００４３】前記振動特性変化手段を前記液室内に設け
た場合には、振動低減効果を大きくすることができる。
前記振動特性変化手段を、前記振動部材に形成され前記
液室から弾性隔膜を介して離隔されている空気室で構成
した場合には、構成が簡単になる。

【００４４】前記振動特性変化手段を、前記電気駆動振
動子と前記振動部材との間に設けた場合には、メンテナ
ンス性の向上が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の
縦断面図である。

【図２】 前記第１の実施の形態の防振装置に使用され
るシェイクオリフィスの平面図である。

【図３】 前記第１の実施の形態の防振装置において電
磁コイルに入力される駆動パルス信号と主液室に伝わる
力の変化等を示す図である。

【図４】 本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の
縦断面図である。

【符号の説明】

１ エンジンマウント（防振装置） ７ 可動鉄心（電気駆動振動子） ９ 弾性基体 １１ 振動板（振動部材） １２ 主液室 １３ 副液室 １４ シェイクオリフィス １６ 液体 １７ 隔膜 １８ 空気室（振動特性変化手段） ２１ 可動板 ２２ コイルスプリング ２３ 電磁コイル ２４ 駆動回路（信号入力手段） ３０ ダンパ（振動特性変化手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に液体が封入された液室と、入力振
   動に応じて振動せしめられる電気駆動振動子と、前記電
   気駆動振動子により直接駆動され前記液室の液圧を変え
   て動バネ定数を可変する振動部材、とを備えた液体封入
   式の防振装置において、 入力振動に応じてデューティ制御された駆動パルス信号
   を前記電気駆動振動子に入力する信号入力手段と、 前記電気駆動振動子の振動により前記液室に伝達される
   振動を機械的になます振動特性変化手段と、 を備えたことを特徴とする液体封入式の防振装置。
2. 【請求項２】 前記振動特性変化手段は、前記液室内に
   設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防振
   装置。
3. 【請求項３】 前記振動特性変化手段は、前記振動部材
   に形成され前記液室から弾性隔膜を介して離隔されてい
   る空気室であることを特徴とする請求項１に記載の防振
   装置。
4. 【請求項４】 前記振動特性変化手段は、前記電気駆動
   振動子と前記振動部材との間に設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の防振装置。